Đề cương học phần Hóa nước

ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Trình độ đào tạo: Đại học TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA: MÔI TRƯỜNG BỘ M ÔN: HÓA CƠ SỞ

HÓA NƯỚC

Water Chemistry Mã số: CHEM 244

1. Số tín chỉ: 2 (2-0-0)

2. Số tiết: Tổng: 30; Trong đó: LT: 23 ; BT: 7 ; TH/TN/TQ: 0

3. Thuộc chương trình đào tạo ngành:

- Học phần bắt buộc cho ngành: Kỹ thuật Môi trường, Kỹ thuật công trình biển, Cấp thoát nước

- Học phần tự chọn cho ngành: Thủy văn

4. Phương pháp đánh giá:

Hình thức

Số lần

Mô tả

Thời gian

Trọng số

- Tuần 5

15%

Bài kiểm tra trên lớp

1 lần lấy điểm

- Chương 1 - 4; 50 phút, gồm 3 câu tự luận

- Cả giai đoạn

10%

Thái độ học tập

Thường xuyên

Thái độ học tập trên lớp; phát biểu xây dựng bài; làm bài tập ở ở nhà

Chuyên cần Thường

Điểm danh hàng ngày

- Cả giai đoạn

5%

xuyên

trên lớp

Tổng điểm quá trình

30%

Thi cuối kỳ

1 70%

- 60 phút - 4 câu tự luận

1-2 tuần sau khi kết thúc môn học

5. Điều kiện ràng buộc học phần:

- Học phần tiên quyết : Không

- Học phần học trước : Hóa đại cương II

- Học phần song hành: Thí nghiệm Hóa nước (Ngành Kỹ thuật Môi trường)

- Ghi chú khác: Không

6. Nội dung tóm tắt học phần:

Tiếng Việt :

1 - Giới thiệu những kiến thức cơ bản về sự hình thành thành phần hoá học của các nguồn

nước tự nhiên, quy luật diễn biến của những thành phần hoá học đó.

- Các nguyên lý động học và cân bằng hoá học liên quan đến các quá trình hoá học xảy

ra trong các hệ thống nước.

- Phương pháp phân tích định lượng xác định thành phần hoá học của nước và đánh giá

chất lượng nguồn nước đó.

Tiếng Anh :

- Introduce the sources and components of natural waters, the changing in chemical

cons titution of natural water resources.

- Kinetics and equilibrium of aqueous chemistry including acid-base, complexation,

precipitation and redox equilibria.

- Analys e quality of natural waters and evaluate water quality. 7. Cán bộ tham gia giảng dạy:

Học

TT Họ và tên

Email

Điện thoại liên hệ

Chức danh, chức vụ

hàm, học vị

Thạc sĩ

0989084675

thanglt@wru.vn

1 Giảng viên; Trưởng BM

Lê Thị Thắng

Lê Minh

Tiến sĩ

0912269763

thanhlm@wru.vn

GVC

5 Thành

Tiến sĩ

0988771363

GVC

6 dinhlanphuong@tlu.edu. vn

Đinh Thị Lan Phương

Trần Khánh

Thạc sĩ

0982114607

hoatk@wru.vn

Giảng viên

7 Hòa

8. Giáo trình sử dụng, tài liệu tham khảo:

Giáo trình:

[1] Trần, Ngọc Lan : Hoá học nước tự nhiên //Trần Ngọc Lan. - Hà Nội ::Đại học quốc gia Hà Nội,,2008. (#000003815)

[2] Nguyễn, Văn Bảo: Hoá nước //Nguyễn Văn Bảo. - Hà Nội.::Xây dựng,,2002. (#000000924)

Các tài liệu tham khảo:

[1] Lâm, Ngọc Thụ : Hoá học nước //Lâm Ngọc Thụ, Trần Thị Hồng. - Hà Nội ::Khoa học và kỹ thuật,,2006. (#000003864)

[2] Benjamin, Mark M. : Water chemistry //Mark M. Benjamin. - Bos ton ::McGraw- Hill,,2002.[ISBN 0072383909] (#000001452)

2 [3] Đặng, Kim Chi : Hoá học môi trường //Đặng Kim Chi. - Hà Nội ::Khoa học và kỹ thuật,,2008. (#000003562)

9. Nội dung chi tiết:

Số tiết

TT

Nội dung

Hoạt động dạy và học

LT BT TH

1 Giới thiệu môn học * Giảng viên: 0,5 0 0

- Tự giới thiệu về mình: họ tên, chức vụ, chuyên môn, …

và các thông tin cá nhân để

sinh viên có thể liên lạc

- Giới thiệu lướt qua đề cương môn học, nội dung môn học,

cách thức kiểm tra, đánh giá

kết quả và thi

- Hướng dẫn kinh nghiệm và

phương pháp học tập để đạt

kết quả tốt

* Sinh viên nêu thắc mắc; GV

giải đáp các thắc mắc của SV

(nếu có)

2 Chương 1: Đại cương về nước tự * Giảng viên: 3.5 1 0

nhiên - Thuyết giảng

1.1. Các khái niệm cơ bản trong hóa - Truy vấn học nước tự nhiên - Sử dụng hình ảnh minh họa

- Ra bài tập về nhà 1.1.1. Cấu trúc của các phân tử nước và tương tác giữa chúng.

1.1.2. Hoạt động của các chất tan - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 1 trong nước – Sự hòa tan của muối. * Sinh viên: 1.1.3. Cách biểu diễn nồng độ trong - Trả lời các câu hỏi truy vấn Hóa học môi trường. - Giải quyết tình huống 1.2. Sự phân bố, phân loại và vòng

tuần hoàn của nước tự nhiên - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) 1.2.1. Sự phân bố của nước tự nhiên

trên bề mặt Trái Đất. - Làm bài tập về nhà Chương 1 và xem trước LT Chương 2 1.2.2. Phân loại nước tự nhiên.

1.2.3. Vòng tuần hoàn của nước tự

nhiên.

3

1.3. Tổng quan về thành phần hoá học của nước tự nhiên

1.3.1. Thành phần chung của nước tự

nhiên

1.3.2. Quá trình tạo thành thành phần

hoá học của nước tự nhiên.

1.3.2. Tương tác hóa học của nước

1.4. Các đặc điểm chính của các loại

nước tự nhiên

1.4.1. Nước rơi khí quyển.

1.4.2. Nước lục địa: Nước sông; Nước

hồ; Nước ngầm.

1.4.3. Ngước biển, đại dương.

1.5. Các đặc tính vật lý của nước tự nhiên

1.5.1. Các tính chất vật lý cơ bản của

nước

1.5.2. Nhiệt độ của nước

1.5.3. M àu sắc - Độ màu của nước:

1.5.4. Độ đục của nước:

1.5.5. Độ dẫn điện của nước

1.5.6. Độ phóng xạ của nước.

3 Chương 2: Hệ cacbonat trong nước * Giảng viên: 3 1 0

tự nhiên - Thuyết giảng

2.1. pH nước tự nhiên - Truy vấn

2.1.1. pH của dung dịch - Sử dụng hình ảnh minh họa

2.1.2. pH của nước tự nhiên - Ra bài tập về nhà

2.2. Hệ cacbonat trong nước tự nhiên

và hệ thống tự ổn định pH của nước tự - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 2 nhiên * Sinh viên: 2.2.1. Sự hoà tan của các chất khí vào - Trả lời các câu hỏi truy vấn nước tự nhiên: - Giải quyết tình huống

2.2.2. Sự hoà tan của CO2 khí quyển vào nước mưa, pH nước mưa và mưa - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) axit Làm bài tập về nhà Chương 2

4

và xem trước LT Chương 3

2.2.3. Quan hệ định lượng giữa các thành phần của hệ cacbonat trong

nước tự nhiên

2.2.4. Hệ thống tự ổn định pH của

nước tự nhiên.

2.3. Độ kiềm của nước tự nhiên

-, CO3

2.3.1. Nguồn gốc và hàm lượng các 2- trong nước tự nhiên. ion HCO3

2-, HCO3

2.3.2. Độ kiềm của nước tự nhiên

-, CO3

2.3.3. Ý nghĩa việc xác định hàm -, OH- và lượng các ion CO3 độ kiềm của nước

2.3.4. Phương pháp xác định hàm 2-, OH- và lượng các ion HCO3 độ kiềm của nước.

2.4. Độ axit của nước

2.4.1. Độ axit của nước tự nhiên

2.4.2. Ý nghĩa việc xác định độ axit

của nước.

2.4.3. Các loại độ axit và phương pháp xác định

2.5. CO2 tự do, CO2 ăn mòn, chỉ số Langelier của nước

2.5.1. Sự hoà tan CO2 vào nước ngầm

2.5.2. CO2 tự do, CO2 ăn mòn, CO2 liên kết, tổng cacbon đioxit trong

nước.

2.5.3. Phương pháp xác định CO2 tự do và CO2 ăn mòn.

2.5.4. Chỉ số Langelier của nước và

phương pháp xác định (Tham khảo).

2.5.5. CO2 tự do, CO2 liên kết và độ axit, độ kiềm của nước (Tham khảo).

5

4 Chương 3: Các thành phần chính * Giảng viên: 4 1 0

của nước tự nhiên - Thuyết giảng

3.1. Các ion kim loại kiềm thổ hoà tan - Truy vấn trong nước, độ cứng của nước - Sử dụng hình ảnh minh họa 3.1.1. Nguồn gốc và hàm lượng các - Ra bài tập về nhà cation kiềm thổ trong nước tự nhiên

3.1.2. Độ cứng của nước tự nhiên và ý - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 3 nghĩa của việc xác định độ cứng: * Sinh viên: 3.1.3. Các loại độ cứng và phương - Trả lời các câu hỏi truy vấn pháp làm mềm nước: - Giải quyết tình huống

- Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) 3.1.4. Phương pháp xác định hàm lượng Ca2+, M g2+ và các loại độ cứng của nước.

Làm bài tập về nhà Chương 3 và xem trước LT Chương 4 3.2. Các ion K+, Na+ hoà tan trong nước

3.2.1. Nguồn gốc và hàm lượng các ion K+, Na+ hoà tan trong nước tự nhiên.

3.2.2. Ý nghĩa và phương pháp xác định hàm lượng các ion Na+, K+ trong nước.

3.3. Anion Cl- trong nước

3.3.1. Nguồn gốc và hàm lượng ion Cl- trong nước.

2- trong nước

3.3.2. Phương pháp xác định hàm lượng ion Cl- trong nước

2- trong nước.

3.4. Anion SO4

2- trong nước.

3.4.1. Nguồn gốc và hàm lượng ion SO4

3.4.2. Phương pháp xác định hàm lượng ion SO4

3.5. Axit silixic hoà tan trong nước

3.5.1. Nguồn gốc và hàm lượng axit silixic hoà tan trong nước.

3.5.2. Dạng tồn tại của axit silixic

trong nước.

6

3.5.3. Ý nghĩa và phương pháp xác định hàm lượng axit silixic hoà tan

trong nước.

3.6. Các thông số về chất rắn trong

nước tự nhiên và nước thải, độ khoáng

hoá của nước tự nhiên

3.6.1. Tổng chất rắn trong nước -

thông số TS.

3.6.2. Chất rắn lơ lửng trong nước -

thông số TSS.

3.6.3. Chất rắn hoà tan trong nước -

thông số TDS và độ khoáng hoá (độ

muối) của nước.

3.6.4. Các thông số biểu thị hàm lượng chất rắn vô cơ và hữu cơ trong nước

tự nhiên và nước thải.

3.7. Các phương pháp biểu diễn thành phần hoá học và loại hình hoá học của

nước tự nhiên

3.7.1. Công thức Cuôclôp.

3.7.2. Giản đồ Piper - Back

3.7.3. Giản đồ Stiff.

3.7.4. Giản đồ lục giác.

3.7.5. Giản đồ cân bằng ion

3.8. Một số phương pháp phân loại

thuỷ hoá nước tự nhiên dựa trên các

ion chính (Tham khảo)

3.9. Một số tỉ số đặc trưng cho nguồn gốc của nước tự nhiên (Tham khảo)

7

* Giảng viên: 3 0,5 0

5 Chương 4: Điều kiện oxi hoá-khử của môi trường và các thành phần - Thuyết giảng vi lượng trong nước tự nhiên - Truy vấn 4.1. Thế oxi hoá-khử (Eh) – thông số - Sử dụng hình ảnh minh họa đặc trưng cho điều kiện oxi hoá-khử - Ra bài tập về nhà của môi trường

4.1.1. Hoạt độ của eletron trong môi - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 4 trường và tính oxi hoá-khử của môi * Sinh viên: trường. - Trả lời các câu hỏi truy vấn 4.1.2. Eh của môi trường biểu sinh và - Giải quyết tình huống ý nghĩa việc xác định Eh.

4.2. Sắt, mangan, nhôm trong nước tự - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) nhiên

Làm bài tập về nhà Chương 4 và xem trước LT Chương 5 4.2.1. Nguồn gốc, các dạng tồn tại và hàm lượng sắt, mangan, nhôm trong

nước tự nhiên.

4.2.2. Phương pháp xác định hàm lượng sắt, mangan, nhôm trong nước.

4.2.3. Phương pháp loại trừ sắt,

mangan, nhôm trong nước

4.3. Các thành phần vô cơ vi lượng trong nước tự nhiên

4.3.1. Các kim loại vi lượng trong

nước tự nhiên

4.3.2. Các halogen vi lượng trong

nước tự nhiên

4.3.3. Xianua trong nước tự nhiên

4.3.4. Sunfua trong nước tự nhiên

4.4. Các chất hữu cơ vi lượng khó

phân huỷ, có độc tính cao trong nước

tự nhiên

4.4.1. Nguồn gốc và phân loại các chất

hữu cơ vi lượng trong nước tự nhiên.

4.4.2. Sự tích luỹ chất hữu cơ vi lượng theo chuỗi thức ăn.

8

4.4.3. Các thông số hàm lượng các chất hữu cơ vi lượng trong nước và

các phương pháp xác định.

4.5. Phenol và các dẫn xuất của

phenol trong nước tự nhiên

4.6. Các chất hoạt động bề mặt trong

nước tự nhiên

4.7. Dầu mỡ trong nước tự nhiên

6 Bài kiểm tra giữa kỳ Sinh viên làm bài kiểm tra trên 0 1 0

lớp (50 phút) (Nội dung: Chương 1, 2, 3, 4)

7 Chương 5: Oxi hoà tan, chất hữu cơ * Giảng viên: 3 0.5 0

và các thành phần dinh dưỡng - Thuyết giảng trong nước tự nhiên - Truy vấn 5.1. Oxi hoà tan trong nước - Sử dụng hình ảnh minh họa 5.1.1. Các quá trình tham gia vào sự - Ra bài tập về nhà hình thành hàm lượng oxi hoà tan

trong nước, ý nghĩa của thông số DO - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 5 và độ bão hoà oxi. * Sinh viên: 5.1.2. Sự phân bố oxi trong các vực - Trả lời các câu hỏi truy vấn nước tự nhiên và phương pháp lấy - Giải quyết tình huống mẫu nước xác định oxi hoà tan.

5.1.3. Phương pháp xác định hàm - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) lượng oxi hoà tan trong nước.

Làm bài tập về nhà Chương 5 5.2. Chỉ số pemanganat - độ oxi hoá và xem trước LT Chương 6 của nước (Tham khảo)

5.3. Tổng hàm lượng chất hữu cơ trong nước tự nhiên và nước thải –

thông số COD của nước

5.3.1. Chất hữu cơ trong nước và phân

loại

5.3.2. Thông số COD – nhu cầu oxi

hoá học của nước.

5.4. Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh

học trong nước tự nhiên và nước thải

– thông số BOD của nước

9

5.4.1. Thông số BOD – nhu cầu oxi sinh hoá của nước.

5.4.2. Quan hệ giữa hai thông số

COD, BOD và ý nghĩa của thông số

BOD.

5.4.3. Phương pháp xác định thông số

BOD của nước.

5.5. Thông số TOC- tổng cacbon hữu

cơ và thông số DOC- cacbon hữu cơ

hoà tan trong nước

5.6. Các thành phần chứa nitơ trong

nước tự nhiên và nước thải

5.6.1. Nguồn gốc, dạng tồn tại và hàm

lượng các thành phần chứa nitơ trong nước tự nhiên và nước thải

5.6.2. Các thông số hàm lượng các

dạng nitơ trong nước tự nhiên và nước thải.

5.6.3. Phương pháp xác định các

thông số hàm lượng nitơ trong nước.

(Tham khảo)

5.7. Các thành phần chứa photpho

trong nước tự nhiên và nước thải,

phân cấp dinh dưỡng nước tự nhiên

5.7.1. Nguồn gốc, dạng tồn tại và hàm

lượng các thành phần chứa photpho

trong nước tự nhiên và nước thải.

5.7.2. Phân cấp dinh dưỡng nước tự nhiên.

5.7.3. Các thông số hàm lượng các

thành phần chứa photpho trong nước

tự nhiên và nước thải, các phương

pháp xác định. (Tham khảo)

10

* Giảng viên: 3 1 0

8 Chương 6: Ô nhiễm nước và kiểm soát chất lượng nước tự nhiên - Thuyết giảng

6.1. Cơ sở địa hoá của ô nhiễm - Truy vấn

6.1.1. Phông địa hoá và dị thường địa - Sử dụng hình ảnh minh họa hoá môi trường. - Ra bài tập về nhà 6.1.2. Ngưỡng sinh thái, ngưỡng địa

hoá môi trường và tiêu chuẩn môi - Hướng dẫn giải BT về nhà Chương 6 trường * Sinh viên: 6.2. Ô nhiễm nước và phân loại - Trả lời các câu hỏi truy vấn 6.2.1. Các quan niệm về ô nhiễm môi - Giải quyết tình huống trường.

6.2.2. Ô nhiễm nước và phân loại. - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) 6.3. Phương pháp nghiên cứu ô nhiễm

nước Làm bài tập về nhà Chương 6 và xem trước LT Chương 7 6.3.1. Lựa chọn thông số chỉ thị môi

trường

6.3.2. Nghiên cứu sự tích lũy các độc tố trong trầm tích và thuỷ sinh vật.

6.4. Phân cấp ô nhiễm nước

6.4.1. Phân cấp ô nhiễm nước trong nước mặt.

6.4.2. Phân cấp ô nhiễm theo các tính

chất lý, hoá học của nước và độc tính

của các thành phần ô nhiễm.

6.5. Kiểm soát chất lượng nước tự

nhiên

6.5.1. Thiết lập mạng lưới quan trắc